distribuição de energia 2
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Introdução a Distribuição de Energia ElétricaTRANSCRIPT
CURSO - SISTEMA DE POTÊNCIA
TRANSMISSÃO E DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA
ELÉTRICA
11-09-2015
Prof.: João Luiz Rodrigues
Transferência de energia elétrica para os
consumidores, a partir dos pontos onde se considera
terminada a transmissão (ou subtransmissão), até a
medição de energia, inclusive (NBR 5460/1992).
Diagrama Unifilar69/13,8R11,94 kV 11,94kV/220/127 V
LT PITUAÇU
LT MATATU
TRANSMISSÃO
SAÍDAS DOS ALIMENTADORES – POSTO DE TRANSFORMAÇÃO:
TRANSFORMADOR, CHAVE FUSÍVEL E PARA-RAIOS – 11,94 KV/220/127 V
SAÍDAS DOS ALIMENTADORES – POSTO DE TRANSFORMAÇÃO:
TRANSFORMADOR, CHAVE FUSÍVEL E PARA-RAIOS – 11,94 KV/220/127 VBARRAMENTO 69/13,8R11,94 kV
SE PITUAÇU
SE PITUAÇU
Parte de um sistema de distribuição associada a
um alimentador, compreendendo, além deste, os
transformadores de distribuição por ele alimentados,
com os respectivos circuitos secundários, e, quando
houver, os ramais de entrada dos consumidores que
recebem energia sob a tensão do alimentador.
Parte de uma rede de distribuição que alimenta,diretamente ou por intermédio de seus ramais osprimários dos transformadores de distribuição doconcessionário e/ou de consumidores.
Alimentador expresso
Alimentador sem derivações ao longo do seu percurso.
Ramal de alimentador
Linha elétrica derivada de um alimentador, para asmesmas finalidades deste.
SE Candeal – Saída Alimentadores
Rede Urbana – Aérea
SE Candeal – Saída Alimentadores
CARGA
É a potencia aparente (ativa e reativa), distribuídadentro de um sistema elétrico.
Carga de consumidor:
Potência elétrica solicitada, num dado momento, peloconsumidor (unidade consumidora).
Quanto ao Nível de Tensão
Sistema de distribuição
primário
Sistema de distribuição
secundário
Conjunto dos alimentadores
de um sistema de
distribuição dado, incluindo
os primários dos
transformadores de
distribuição pertinentes
Conjunto dos circuitos
secundários de um sistema
de distribuição dado,
incluindo os secundários
dos transformadores de
distribuição pertinentes e
os ramais de ligação dos
consumidores
Média Tensão(Coelba) - Distribuição Primária:
Redes 13,8kV (11,94kV – grande Salvador);
34,5 kV(áreas específicas);
Compõem os blocos de alimentadores, ou seja, saídas dos cubículos das
distribuidoras para os postes – localizadas nas zonas urbanas e rurais;
Até 4 alimentadores - saídas aéreas;
5 ou mais alimentadores - saídas subterrâneas.
Definição Prodist/ ANEEL
Baixa Tensão(Coelba) - Distribuição Secundária:
• Rede de distribuição, tensão entre fases cujo valor eficaz é igual ou
inferior a 1 kV (Classes de tensões de BT: 600V, 750V ou 1000V);
• Redes Secundárias(Coelba): saídas dos secundários dos
transformadores de distribuição em 220/127 ou 380/220V ou (440/220V
ou 254/127 V), estas em poucas situações.
Definição Prodist/ ANEEL
Quanto ao Tipo:
Sistema/Rede Aérea Sistema/Rede Subterrânea
Sistema ou parte de um
sistema elétrico constituído
essencialmente de linhas
aéreas;
Sistema/Rede de
distribuição constituída
essencialmente de
linhas subterrâneas
Linhas aéreas: Linha elétrica cujos condutores são mantidos acima do
solo, por meio de isoladores e suportes adequados.
Linha subterrânea: Linha elétrica constituída com cabos isolados,
enterrados diretamente no solo ou instalados em condutos enterrados
no solo.
Quanto a Localização
Rede Urbana (RDU) Rede Rural (RDR)
Situada dentro do
perímetro urbano de uma
cidade, vila ou povoado.
Situada fora do perímetro
urbano de uma cidade, vila
ou povoado
REDE DE DISTRIBUIÇÃO URBANA
POSTO DE TRANSFORMAÇÃO:
POSTO DE TRANSFORMAÇÃO:
Quanto a Configuração:
Sistema Radial Sistema em Anel Sistema Reticulada
Sistema radial
Sistema ou parte de um sistema elétrico no qual, emcondições normais de operação, só pode haver fluxode energia em único sentido fonte-carga.
Radial simples
• Mais econômico;
• Menor grau de confiabilidade;
• Nenhuma flexibilidade.
Quanto a Configuração
Radial com recursos
• Maior custo que o sistema anterior;
• Maior flexibilidade;
• Maior grau de confiabilidade;
• Só pode ser carregado até parte da sua capacidade.
Quanto a Configuração
Sistema Primário Radial com Recursos
Parte determinada de um sistema elétricoconstituída por um conjunto de linhas que formam umcircuito fechado, ao qual se ligam linhas de alimentaçãoe/ou de consumidores.
SISTEMA EM ANEL
Um anel pode ser operado em aberto ou fechado:
– Operação em anel aberto: operação em anel na qualcada ponto pode ser alimentado por um ou outro dedois trajetos diferentes.
– Operação em anel fechado: operação em anel naqual cada ponto é normalmente alimentado segundodois trajetos diferentes.
Maior grau de confiabilidade que o sistema radial.
SISTEMA EM ANEL
Subterrânea:
Radial simples
Coelba adota este sistema.
Reticulada
Algumas distribuidoras adotam este sistema
associado ao primário com alimentação radial.
Estrutura para rede subterrânea:
Transformadores instalados em cubículos de
transformação subterrânea ou de superfície;
Em área urbana: transformadores trifásicos com
resfriamento a óleo;
Potência dos transformadores: 150; 225; 300; 500;
1000 kVA;
Enrolamentos primário ligados em triangulo e os
secundários em estrela aterrado.
Configuração
Sistema de distribuição na qual todos os circuitossecundários de distribuição são interligados, de modo aformarem uma malha única, que alimenta as cargas a elaligadas;
Neste sistema o desligamento de um circuito primário ou deum ou mais transformadores não provoca a interrupção dofornecimento, pois, continua sendo feito pela redesecundária, alimentada pelos circuitos primários etransformadores restantes.
Configuração
Protetor de reticulado
Dispositivo automático instalado no secundário de umtransformador de distribuição, num sistema reticulado(secundário), destinado a impedir que haja fluxo de energia nosentido da malha secundária para o primário e a restabelecerautomaticamente a ligação quando do retorno do sistema àscondições normais de operação.
OBS: A Coelba já adotou, porém atualmente não está adotando
sistematicamente esse processo.
Definição Prodist/ ANEEL
Distribui a energia elétrica para o consumidor final;
Parte de um sistema elétrico destinada à distribuição de energia
elétrica, numa determinada localidade, ou numa parte determinada
desta;
Conjunto de instalações e equipamentos elétricos existentes na
área de atuação de uma distribuidora;
Tem importância fundamental no sistema elétrico.
Partem das subestações de distribuição;
Atendem:
Aos consumidores primários:
• Conjuntos comerciais;
• Indústrias de médio porte.
Estações transformadoras prediais;
Estações transformadoras (postes)que suprem a rede
de distribuição secundária.
Composto por estruturas de sustentação, cubículo(disjuntor, TC,
para-raios, rele) condutores, isoladores, transformadores, Chave
fusível, para-raios, equipamentos de medição TC e TP (Conjunto
de Medição), chave secionadora monopolar, religadores
automáticos (gás SF6 ou vácuo), chave seccionador a gás SF6 ou
a vácuo(automática e/ou manual), banco de capacitor(automático
ou fixo), regulador de tensão monofásico, controle e proteção das
redes elétricas, etc.
SAÍDA DE ALIMENTADOR (Vista Frontal e Corte Lateral)
COMPOEM O CUBÍCULO:
DISJUNTOR 3 F, VACUO, 15 kV, Ciclo: O-CO-0,3s-CO-15s,
TRANSFORMADOR DE CORRENTE – USO INTERNO, 15
KV, 10C50, FT 1,3, RELAÇÃO CORRENTE: RM600-5A, Ith 20
Ka
PARA RAIOS SE, 12 KV, Icc 10 kA, ICMS 10,2 kV, Classe 2,
Terminal Primário 2 Furos NEMA, etc.
Rele Controlador
Linha Elétrica: conjunto de condutores, isoladores e acessórios
montados em estruturas, destinados para transportar energia elétrica
entre dois pontos de um sistema elétrico.
Condutores: Utiliza o condutor de alumínio nú(redes aéreas),
protegido (redes aéreas) e isolados (redes subterrâneas), nesse caso:
material do Isolamento termofixos: XLPR ou EPR
Estruturas de sustentação: Utiliza metálica (galvanizada/zincada
a fogo), concreto armado(poste circular ou duplo T), madeira tratada ou
fibra(essa recém introduzida).
ESTRUTURA DE SUSTENTAÇÃO
Estruturas: U1, U2, U3 e U4
Aplicação:
• U1 - estrutura utilizada em tangente;
• U2 – estrutura utilizada em pequenos ângulos;
• U3 – estrutura utilizada em finais de linha;
• U4 – estrutura utilizada em amarrações e ângulos até 60 graus;
• U3-3 - estrutura utilizada em ângulos acima de 60 graus.
Estruturas monofásicas
Estrutura monofásica U1, Pino simples
Estruturas monofásica U2, Pino duplo:
Estruturas monofásica U3 – Ancoragem simples -Fim de linha
Estrutura monofásica U4 – ancoragem dupla:
ESTRUTURA NORMAL - N1
ESTRUTURA NORMAL - N2
ESTRUTURA NORMAL - N3
ESTRUTURA NORMAL - N4
ESTRUTURA N1 COM CRUZETA TIPO T
ESTRUTURA N2 COM CRUZETA TIPO T
ESTRUTURA N3 COM CRUZETA TIPO T
ESTRUTURA N4 COM CRUZETA TIPO T
ESTRUTURA TRIFÁSICA ESPECIAL TIPO TE
ESTRUTURA N1 COM N3 DERIVAÇÃO (N1– 3)
ESTRUTURAS BECO E MEIO BECO
Utilizado em ruas cujas calçadas tenham largura inferior a 2,50m;
Devem ser observadas as distancias de segurança entre a redeelétrica e as paredes, sacadas, janelas, etc.
ESTRUTURAS TIPO BECO - B
ESTRUTURA B1 COM POSTE TIPO DT
ESTRUTURA B2 COM POSTE TIPO CIRCULAR
ESTRUTURA B3 COM POSTE TIPO CIRCULAR
ESTRUTURA BECO- B4
ESTRUTURA COM ESTAIAMENTO EM TERRENO NORMAL:
Afastamento entre condutores de um mesmo circuito;
Afastamento entre condutores de circuitos diferentes;
Afastamento entre condutores e o solo;
Afastamento de estruturas;
Afastamento de condutores a edificações.
AFASTAMENTO ENTRE CONDUTORES DE UM MESMO CIRCUITO
AFASTAMENTOS MÍNIMOS ENTRE CONDUTORES DE CIRCUITOS DIFERENTES
AFASTAMENTOS MINIMOS ENTRE DIFERENTES CLASSES DE TENSÕES E
SERVIÇOS
AFASTAMENTOS MÍNIMOS ENTRE OS CONDUTORES E O SOLO
AFASTAMENTOS MÍNIMOS DE CONDUTORES A EDIFICAÇÕES
AFASTAMENTOS MÍNIMOS DE CONDUTORES A EDIFICAÇÕES
Afastamentos Mínimos (mm)
Tensão kV
a b C
K< 2500 K > 2500
e gD f d f
15 800 500 800
350 150 500 200
800 800
36,2 900 700 900 1000 1000
AFASTAMENTOS MÍNIMOS ENTRE DIFERENTES NÍVEIS E TIPOS DE
ESTRUTURAS
Não são permitidas construções civis sob as redes de
distribuição;
Em área rural, devem ser obedecidos os valores da faixa
de segurança;
A largura da faixa de segurança para redes de distribuição
rurais é no mínimo 15 m, distribuídos em 7,5 m de cada
lado em relação ao eixo da rede.
CASO REAL
NBR 15688:2009, Redes de distribuição aérea de energia
elétrica com condutores nus.
NBR 15992:2011, Redes de distribuição de energia elétrica
com cabos cobertos fixados em espaçadores para tensões
até 36,2 kV.
Transporte de energia elétrica:
Isoladores de vidro, porcelana e polimérico;
Resultado de vandalismo : Vidro ------ Explode;
Porcelana Trinca;
Polimérico Indiferente.
Acessórios de Sustentação: aço carbono galvanizado/zincado a
fogo.
Transformador de Corrente/Amper (TC): ligação em série entre a carga e
a fonte, medição indireta:
Compostos de enrolamentos secundários de medição e/ou proteção:
Ex: classe de exatidão erro 0,3%, carga C50 VA (0,3C50) - medição
de faturamento e/ou 10% de erro com carga de 50 VA (10C50 ) -
proteção do sistema);
Corpo em epoxi -------------- uso interno
Corpo em resina cicloalifática uso externo.
Definição (ABNT NBR 6856/2015)
.
Transformador de Potencial TP/Tensão (Volt): ligação em paralelo entre a carga e a
fonte, medição indireta:
Compostos de enrolamentos secundários de medição de faturamento 0,3% de erro
e/ou proteção 0,6% de erro, ambos com cargas de P75 VA;
Corpo em epoxi – uso interno – 1,0 kV ≤ U ≤ 36,2 kV ;
Corpo em resina cicloalifática – isolação a seco, uso externo, etc.
Nota: Resina cicloalifática: isolação a seco, uso externo – qualquer nível de tensão –
exclusivo para U = 72,5 kV. Para U ≥ 145 kV: somente com isolação a óleo.
Onde : U – Classe de tensão
Definição (ABNT NBR 6855/2009)
TP’s independentes : Arranjo utilizado para realizar a medição e
proteção de consumo indiretamente de equipamentos de redes;
Conjunto de Medição com Telemetria : 3TC´s, 3TP´s construídos em
epoxi (uso interno) e Medidor Eletrônico. Os TCs e TPs, são montados
dentro de uma caixa de resina cicloalifática uso externo. Porem o
medidor é montado numa caixa metálica fisicamente abaixo da
cicloalifática;
Medidor Eletrônico: Utilizado na medição direta na BT( sem o uso de
TC´s e TP´s) até 200 Amperes;
Definição (ABNT NBR 6855/2009)
Possui comutador manual (comutação sem tensão)••••> acionamento
externo ••••> mudança de TAPs ••••> 13,8kV, 13,2kV, 12,6kV, 12,00kV,
11,4kV, 10,8kV ••••> ligação em Delta;
Objetivo:
Tensão regulada no secundário do transformador BT ••••> ligação
em Estrela •••> Trifásico ;
Tensão regulada no secundário do transformador BT ••••> ligação
•••> Monofásico •••> Buchas X1 – Xo – X2;
220/127 Vca ou 380/220 Vca •••> Trifásico •••> BT com 4 fios;
440/220 Vca •••> Monofásico •••> BT com 3 fios •••> Sem
comutador •••> ligações externas diretamente nas buchas
X1 – Xo – X2;
• Condutores de alumínio – multiplexados: isolação em
PE/termoplásticos ou XLPE/termofixos para seções menores que
35 mm2 e somente XLPE/termofixos para seções iguais ou maiores
que 35 mm2.
• Nota: Para aumentar a confiabilidade e diminuir a interrupção de
energia, ocasionada pelo transformador de distribuição no poste,
principalmente em áreas agressivas/salitrosas, são utilizados
isoladores classe de tensão 24,2 kV em substituição aos de 15 kV, a
fim de aumentar a distancia de escoamento para 25 mm/kV.
Transformador de distribuição – saída na BT
Posto de Transformação RD – Exemplo:
Posto de Transformação RD – Trifásica – Exemplo:
Células Capacitivas
Os bancos de capacitores até 600 kVAr são protegidos porchaves fusíveis;
Os bancos de capacitores com potência superior a 600 kVAr sãooperados com 03 (três) chaves unipolares a vácuo de 200 Amontadas conforme padrão específico, porem com acionamentosimultâneo.
Características técnicas das células: 13,8 kV; Células 100 kVAr(duas por fase). Fusível externo;
Detalhe – Exemplo 1:
Detalhe – Exemplo 1:
VISTA GERAL
Detalhe Identificação : Ligada/ Cor Vermelha – Desligada /Cor Verde
REDE DE DISTRIBUIÇÃO
Classe de Tensão : 15 e 36,2 kV
Tensão Nominal : 13,8 e 34,5 kV
• NBI : 34/95 kV e 70/150 kV
• Nº Taps : ± 16 = 32
• Tensão aplicada BT : 2 kV a 60 Hz
• Isolamento : Óleo mineral Naftênico
• Tanque : Aço carbono 1010/1020/1045
• Acabamento : Pintura – cor cinza – espessura mínima –
220 µ
Norma ABNT : Idem TC, TP, Para-raios e Medidor
REDE DE DISTRIBUIÇÃO - ALIMENTADOR – OPERAÇÃO – TRIFÁSICA
REDE DE DISTRIBUIÇÃO - ALIMENTADOR – OPERAÇÃO – MONOFÁSICA
Ciclo de Operação : 0 – 0,1 a 180s – CO – 0,1 A 180s – CO – 0,1 a 180s - CO
Ciclo de Operação: 0 – 0,1 a 180s – CO – 0,1 A 180s – CO – 0,1 a 180s - CO
CHAVE FUSÍVEL – POSTO DE TRANSFORMAÇÃO
CHAVE FUSÍVEL – POSTO DE TRANSFORMAÇÃO – ELO FUSÍVEL
CHAVE FUSÍVEL – POSTO DE TRANSFORMAÇÃO – ELO FUSÍVEL
CHAVE FUSÍVEL – POSTO DE TRANSFORMAÇÃO – ELO FUSÍVEL
PROTEÇÃO DE DESCARGAS ATMOSFÉRICA E SURTOS DE MANOBRAS
REDE SPACER - COMPACTA
• Deve ser tratada como rede primária nua para todos os seus aspectos
de segurança, construção, operação e manutenção;
• Seus condutores e acessórios não podem ser tocados enquanto a rede
não estiver desligada e aterrada, exceto na condição de linha viva, sob
risco de colocar a segurança dos envolvidos na tarefa e terceiros;
USO DE SIGLAS – REDE SPACER - NBR 15992/2011
CE – Compacta em espaçadores;
CE1 - Incluído braço tipo L;
CE2 - Incluído isolador polimérico tipo pino;
CE3 - Incluído uma ancoragem de rede;
CE4 - Incluído duas ancoragem de rede;
CEA1 - Incluído braço antibalanço;
CE2 N2 - Estruturas montadas em níveis diferentes ( 1º e 2º níveis);
CE2.CE3 – Estruturas no mesmo nível e em lados opostos;
CF - Estrutura com chave fusível;
SU - Estrutura com seccionadora unipolar;
TR - Transformador Dist.; etc.
Rede Primária 13,8kV, 11,95kV e 34,5kV
Representação gráfica de um sistema elétrico em que se utilizam
linhas e símbolos associados aos equipamentos e instalações da rede
elétrica;
Representa sistemas monofásicos ou trifásicos;
Representa apenas uma fase do sistema;
Pode-se suprimir o neutro, indicando-se as partes componentes por
símbolos padronizados (única linha e símbolos apropriados).
Objetivo: fornecer de maneira concisa os dados mais significativos e
importantes de um sistema de potência;
A quantidade de informações contida num diagrama varia de acordo
com o objetivo do estudo;
SE com dois transformadores e barra simples seccionada
SE com dois transformadores e barras secundárias duplas
seccionadas
GRAMPO DE ANCORAGEM
GRAMPO DE SUSPENSÃO – MONO ARTICULADO
e densidade de maior carga:
OBRIGADO!